HackerBox 0046: Volharding: 9 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Groete aan HackerBox Hackers regoor die wêreld! Met HackerBox 0046 eksperimenteer ons met aanhoudende elektroniese papierskerms, teksgenerering met LED -aanhoudende visie (POV), Arduino -mikrobeheerderplatforms, elektroniese prototipering en herlaaibare batterykragbanke.

Hierdie instruksie bevat inligting om aan die gang te kom met HackerBox 0046, wat hier gekoop kan word terwyl voorraad hou. As u elke maand 'n HackerBox soos hierdie in u posbus wil ontvang, teken dan in op HackerBoxes.com en sluit aan by die revolusie!

HackerBoxes is die maandelikse subskripsiediens vir liefhebbers van elektronika en rekenaartegnologie - Hardware Hackers - The dreamers of dreams.

HACK DIE PLANET

Stap 1: Inhoudslys vir HackerBox 0046

• ePaper -module
• Arduino UNO met MicroUSB
• Twee UNO -prototiperingsskerms
• USB 18650 battery kragbank
• Rooi 5mm LED's versprei
• Weerstands van 560 Ohm
• Man-vroulike DuPont-trui
• 9V battery houer
• Maak hardeware -plakker oop
• Eksklusiewe oop hardeware revers -pen

'N Paar ander dinge wat nuttig sal wees:

• 9V battery
• Soldeerbout, soldeersel en basiese soldeergereedskap
• 'N Rekenaar om sagteware te gebruik

Die belangrikste is dat jy 'n gevoel van avontuur, hackergees, geduld en nuuskierigheid nodig het. Bou en eksperimenteer met elektronika, hoewel dit baie lonend is, kan soms lastig, uitdagend en selfs frustrerend wees. Die doel is vooruitgang, nie volmaaktheid nie. As u volhard en die avontuur geniet, kan u baie tevredenheid put uit hierdie stokperdjie. Neem elke stap stadig, let op die besonderhede, en moenie bang wees om hulp te vra nie.

Daar is 'n magdom inligting vir huidige en voornemende lede in die HackerBoxes FAQ. Byna al die nie-tegniese ondersteunings-e-posse wat ons ontvang, word reeds daar beantwoord, so ons waardeer dit baie as u 'n paar minute neem om die FAQ te lees.

Stap 2: Arduino UNO

Hierdie Arduino UNO R3 is ontwerp met die oog op gebruiksgemak. Die MicroUSB -koppelvlakpoort is verenigbaar met dieselfde MicroUSB -kabels wat met baie selfone en tablette gebruik word.

Spesifikasie:

• Mikrokontroleerder: ATmega328P (datablad)
• USB Serial Bridge: CH340G (bestuurders)
• Bedryfspanning: 5V
• Ingangsspanning (aanbeveel): 7-12V
• Ingangsspanning (perke): 6-20V
• Digitale I/O -penne: 14 (waarvan 6 PWM -uitset lewer)
• Analoge invoerpenne: 6
• Gelykstroom per I/O -pen: 40 mA
• Gelykstroom vir 3.3V Pin: 50 mA
• Flash -geheue: 32 KB, waarvan 0,5 KB deur selflaaiprogram gebruik word
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Kloksnelheid: 16 MHz

Arduino UNO-borde het 'n ingeboude USB/Serial bridge-chip. Op hierdie spesifieke variant is die brugskyfie die CH340G. Vir die CH340 USB/Serial -skyfies is daar bestuurders beskikbaar vir baie bedryfstelsels (UNIX, Mac OS X of Windows). U kan dit vind via die skakel hierbo.

As u die Arduino UNO die eerste keer in 'n USB -poort van u rekenaar aansluit, sal 'n rooi kraglig (LED) brand. Byna onmiddellik daarna begin 'n rooi gebruikers -LED gewoonlik vinnig flikker. Dit gebeur omdat die verwerker vooraf gelaai is met die BLINK-program, wat ons hieronder verder sal bespreek.

As u nog nie die Arduino IDE geïnstalleer het nie, kan u dit aflaai van Arduino.cc en as u meer inleidende inligting wil hê vir werk in die Arduino -ekosisteem, raai ons u aan om die instruksies vir die HackerBoxes Starter Workshop na te gaan.

Koppel die UNO aan u rekenaar met 'n MicroUSB -kabel. Begin die Arduino IDE sagteware.

Kies "Arduino UNO" in die IDE -spyskaart onder gereedskap> bord. Kies ook die toepaslike USB -poort in die IDE onder gereedskap> poort (waarskynlik 'n naam met "wchusb" daarin).

Laai laastens 'n stuk voorbeeldkode op:

File-> Voorbeelde-> Basics-> Knip

Dit is eintlik die kode wat vooraf op die UNO gelaai is en behoort nou te werk om die rooi gebruikers -LED te knip. Programmeer die BLINK -kode in die UNO deur op die UPLOAD -knoppie (die pyltjie -ikoon) net bokant die kode te klik. Kyk onder die kode vir die statusinligting: "saamstel" en dan "oplaai". Uiteindelik moet die IDE 'Oplaai voltooi' aandui en u LED moet weer begin knip - moontlik teen 'n effens ander tempo.

Sodra u die oorspronklike BLINK -kode kan aflaai en die verandering in die LED -snelheid kan verifieer. Kyk noukeurig na die kode. U kan sien dat die program die LED aanskakel, 1000 millisekondes (een sekonde) wag, die LED afskakel, nog 'n sekonde wag en dan alles weer doen - vir ewig. Verander die kode deur beide die "vertraging (1000)" stellings te verander na "vertraging (100)". Hierdie verandering sal daartoe lei dat die LED tien keer vinniger knip, nie waar nie?

Laai die gewysigde kode in die UNO en u LED moet vinniger flikker. Indien wel, baie geluk! U het pas u eerste stuk ingebedde kode gekap. As u vinnige flitsweergawe gelaai en aan die gang is, kyk dan of u die kode weer kan verander om die LED twee keer vinnig te laat knip en dan 'n paar sekondes te wag voordat u dit herhaal? Probeer dit! Hoe gaan dit met ander patrone? Sodra u daarin geslaag het om die gewenste uitkoms te visualiseer, te kodeer en te sien hoe dit werk soos beplan, het u 'n enorme stap geneem om 'n ingebedde programmeerder en hardewarehacker te word.

Stap 3: Elektroniese papiervertoningstegnologie

Elektroniese papier-, ePaper-, elektroniese ink- of e-ink-tegnologieë maak skermtoestelle moontlik wat die voorkoms van gewone ink op papier naboots. Elektroniese papiervertoning is oor die algemeen aanhoudend deurdat die beeld sigbaar bly, selfs sonder krag of as die stuurkringe verwyder of afgeskakel word. In teenstelling met konvensionele skerms met agtergrond wat lig uitstraal, weerspieël elektroniese papierskerms lig soos papier. Dit kan hulle gemakliker maak om te lees en bied 'n groter kykhoek as die meeste liguitstralende skerms.

Die kontrasverhouding benader die koerant met nuut ontwikkelde skerms (sedert 2008) wat nog effens beter is. 'N Ideale ePaper -skerm kan in direkte sonlig gelees word sonder dat die beeld verdof.

Buigsame elektroniese papier gebruik buigsame plastieksubstrate en plastiekelektronika vir die agterplaas van die skerm. Daar is voortdurende mededinging tussen vervaardigers om elektroniese papierondersteuning in volkleur te bied.

(Wikipedia)

Stap 4: Veelkleurige EPaper -module

Die MH-ET LIVE 1.54-duim ePaper-module kan swart en rooi ink vertoon. In die voorbeeld en dokumentasie word na die module verwys as die swart/wit/rooi (s/w/r) 200x200 elektroniese papiervertoning (EPD).

Die vertoningstegnologie is Microencapsulated Electrophoretic Display (MED), wat klein bolletjies gebruik waar die gelaaide kleurpigmente in die deursigtige olie hang en na die elektroniese ladings verskyn.

Die ePaper -skerm kan patrone vertoon deur omringende lig te weerkaats, sodat dit sonder agtergrond werk. Selfs in helder sonlig bied die ePaper -skerm 'n hoë sigbaarheid met 'n kijkhoek van 180 grade.

Gebruik van MH-ET-module met Arduino UNO:

1. Installeer Arduino IDE (indien nie reeds geïnstalleer nie)
2. Gebruik Library Manager (Tools-> Manage Libraries) om Adafruit GFX Library te installeer
3. Gebruik Library Manager om GxEPD te installeer (NIE GxEPD2 nie)
4. Maak lêer-> voorbeelde-> GxEPD> GxEPD_Voorbeeld oop
5. Gee kommentaar op die lyn om GxGDEW0154Z04 in te sluit (1,54 "s/w/r 200x200)
6. Draad UNO na EPD: Busy = 7, DC = 8, Reset = 9, CS = 10, DIN = 11, CLK = 13, GND = GND, VCC = 5V
7. Stel EPD -skakelaars BEIDE op "L"
8. Laai GxEPD_Voorbeeldskets van IDE af na UNO soos gewoonlik af

'N Ander biblioteek met demo -kode (verskaf deur die EPD -vervaardiger) kan hier gevind word. Let daarop dat hierdie demo's (en 'n paar ander voorbeelde wat aanlyn beskikbaar is) ander speldoewysings het as wat hierbo in die GxEPD -voorbeeld gebruik is. Die belangrikste is dat penne 8 en 9 dikwels omgekeer word.

Stap 5: Arduino UNO Prototyping Shield

'N Arduino UNO -prototiperingsskild pas net soos enige ander skild direk op 'n Arduino UNO (of versoenbare) bord. Die Arduino UNO Prototyping Shield het egter 'n 'perf-board'-area vir die algemene doel in die middel, waar u aan u eie komponente kan soldeer om u eie persoonlike skild te bou. Soldeer eenvoudig die kopstukke aan die buitekantrye van die skild sodat dit bo -op die UNO kan aansluit. Die geplaatste gate langs die opskrifte sluit aan by die koptekste sodat die lyne van die UNO maklik in u persoonlike stroombaan gekoppel kan word.

Stap 6: Sewe LED -opstelling op prototipe skild

'N Arduino prototipe skild kan gebruik word om die geïllustreerde stroombaan te ondersteun. Die kring het I/O-penne 1-7 van die Arduino gekoppel aan sewe LED's. Elke LED is in lyn met 'n eie stroombeperkende weerstand, wat in hierdie voorbeeld 560 Ohm weerstande is.

Let daarop dat die kort pen van elke LED in die rigting van die GND -pen van die Arduino moet wees. Die weerstande kan elkeen in enige rigting georiënteer word. Die 9V beslaghouer kan gekoppel word om die projek "draagbaar" te maak, maar moet aan die Vin -pen gekoppel word (nie na 5V of 3.3V nie).

Sodra die kring -LED's en weerstande aangesluit is, eksperimenteer u met die skets met 'n blink voorbeeld deur die speldnommer na verskillende waardes tussen 1 en 7 te verander.

Laastens, probeer die skets knight_rider.ino wat hier aangeheg is vir 'n terugblik uit die 80's.

Stap 7: Volharding van visie

Persistensie van visie [VIDEO] verwys na die optiese illusie wat plaasvind wanneer die visuele waarneming van 'n voorwerp nie 'n geruime tyd ophou nadat die ligstrale wat daaruit voortgaan, opgehou het om in die oog te kom nie. Die illusie word ook beskryf as 'retinale volharding', 'volharding van indrukke' of bloot 'volharding'. (wikipedia)

Probeer die POV.ino -skets hier op die hardeware -opstelling van "Seven LED" vanaf die laaste stap. Eksperimenteer in die skets met verskillende boodskapteks en tydsberekeningparameters om verskillende effekte te kry.

Inspirasie: Arduino POV -projek van Ahmad Saeed.

Fotokrediet: Charles Marshall

Stap 8: USB 18650 Battery Power Bank

Steek net 'n 18650 litiumion-sel in hierdie baba om u eie herlaaibare "Power Bank" te maak vir gebruik met verskillende 5V en 3V projekte!

U kan hierdie algemene 18650 litiumion-selle uit verskillende bronne vind, insluitend hierdie van Amazon.

Power Bank Module Spesifikasies:

• Ingang (laai) Voeding: 5 tot 8V via mikro -USB -poort tot 0,5A

• Uitsetkrag:

  • 5V via USB Type A -poort
  • 3 verbindings om 3V tot 1A te lewer
  • 3 verbindings om 5V tot 2A te lewer

• LED -statusaanwyser

  • Groen = battery gelaai
  • Rooi = laai)
• Batterybeskerming (oorlaai of oorlaai)
• AANDAG: daar is geen beskerming teen omgekeerde polariteit nie!

Stap 9: Leef die HackLife

Ons hoop om hierdie maand se HackerBox -avontuur in elektronika en rekenaartegnologie te geniet. Bereik jou sukses en deel dit in die kommentaar hieronder of op die HackerBoxes Facebook -groep. Onthou ook dat u altyd 'n e -pos aan [email protected] kan stuur as u 'n vraag het of hulp nodig het.

Wat is volgende? Sluit aan by die rewolusie. Leef die HackLife. Kry elke maand 'n koel boks met hackbare toerusting by u posbus afgelewer. Gaan na HackerBoxes.com en teken aan vir u maandelikse HackerBox -intekening.